Новая перовскитная солнечная батарея сохраняет 85% эффективности после 1000 часов работы при температуре 85°C

time icon
05.09.2025
455
0
Новая перовскитная солнечная батарея сохраняет 85% эффективности после 1000 часов работы при температуре 85°C

Ученые разработали новый тип перовскитной солнечной батареи (PSC), способной выдерживать высокие температуры без потери эффективности. Исследование стало важным шагом к коммерциализации технологии, решая одну из ключевых проблем — термостойкость.

На старте солнечный элемент продемонстрировал КПД (коэффициент полезного действия) в 25,56%. Даже после 1000 часов работы при температуре 85°C и влажности 85% он сохранил 85% своей начальной эффективности.

Разработка была осуществлена исследователями из аспирантуры Университета науки и технологий Ульсана (UNIST) по направлению углеродной нейтральности совместно с учеными из Национального университета Кёнсан. Вместо традиционного добавочного компонента 4-трет-бутилпиридина (tBP) они использовали этиленкарбонат (EC), что позволило повысить устойчивость устройства.

 

Эффективность и стабильность


Как отметили ученые, хотя tBP и повышает КПД, он снижает температуру стеклования транспортного слоя до значений ниже 80°C, что снижает устойчивость устройства при высоких температурах. Стеклование — это точка, при которой слой становится почти жидким.

Согласно статье, опубликованной в журнале Energy & Environmental Science, масштабированные мини-модули PSC площадью 25 и 100 см² показали эффективность 23,22% и 22,14% соответственно.

«Повышенная температура стеклования и стабильное удержание ионов лития придают устройствам устойчивость к воздействию тепла и влаги (85°C / 85% RH) на протяжении 1000 часов. Это ключевой шаг к промышленному внедрению технологии», — говорится в исследовании.

Полученная ячейка стала самой эффективной среди аналогов без использования tBP — с КПД 25,56%.

 

Эффективность не снизилась после инкапсуляции


Даже после герметизации эффективность осталась практически на том же уровне. При тестировании по международным стандартам при 85°C и 85% влажности, устройства сохранили 21,7% эффективности спустя 1000 часов. Также была зафиксирована повышенная температура стеклования транспортного слоя — до 125°C.

Перовскиты — семейство материалов, активно исследуемых для солнечной энергетики из-за их высокой эффективности и низкой себестоимости. Они также находят применение в топливных элементах и катализаторах.

Наиболее популярные в фотогальванике — это так называемые металлогалогенные перовскиты, содержащие органические ионы, металлы и галогены.

С 2009 года эффективность перовскитных солнечных ячеек выросла с 3% до более чем 26% на устройствах с малой площадью. А тандемные ячейки с кремнием уже достигли КПД почти 34%.

Однако массовое производство пока не началось, поскольку технология нуждается в решении ряда инженерных задач.

«В ходе нашего исследования мы разработали транспортный слой для дырок, обеспечивающий стабильную работу в условиях высоких температур и влажности без потери эффективности», — прокомментировал профессор Дон Сок Ким, руководитель проекта.

На сколько вам понравилась статья?

Остались пожелания, поделитесь своим отзывом

Здесь пока нет отзывов, будьте первым

Статьи по теме

"Энергия солнца"

Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу
Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу
Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу
Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу

Самое свежее на портале

СЭС для бизнеса: успешная стратегия финансовой стабильности для предприятия
Солнечная энергия Аккумуляторы Солнечные батареи

СЭС для бизнеса: успешная стратегия финансовой стабильности для предприятия

Рынок систем резервного питания в Украине: сравнение отечественных и импортных брендов
Аккумуляторы

Рынок систем резервного питания в Украине: сравнение отечественных и импортных брендов

Новость дня: Китай установил самую мощную в мире ветряную турбину
Ветровые турбины

Новость дня: Китай установил самую мощную в мире ветряную турбину